基于点蚀演化的Q235钢材强度退化行为研究

摘要

【目的】为了评估腐蚀后钢材强度随点蚀演化的退化行为，基于不同腐蚀时间的钢基体表面蚀坑统计结果，利用ABAQUS有限元分析软件与Python程序实现了随机点蚀的原位演化，在此基础上提出了随机点蚀演化的力学性能评估方法。【方法】在保证数值模型与试验质量损失率一致的前提下，分析并验证了腐蚀钢材强度数值解的准确性和适用性，建立了点蚀影响下钢材的强度退化模型。此外，通过3组153个数值模型系统分析了蚀坑深度及质量损失率共同影响下Q235腐蚀钢材的屈服强度与极限强度的退化规律，提出了具有通用性的腐蚀后钢材屈服强度与极限强度随质量损失率与腐蚀深度的演化公式。【结果】结果表明，当蚀坑深度已知时，钢材剩余强度随质量损失率的增加呈指数型下降。点蚀影响下钢材的屈服强度和极限强度同时由质量损失率与蚀坑深度决定。

关键词

腐蚀钢材 / 点蚀演化 / 剩余强度 / 质量损失率 / 随机数值分析

基金资助

国家自然科学基金资助项目（52208192）; 山西省基础研究计划资助项目（202103021224047&2202103021224047）